TWI658312B - 用於在白模式中操作電光顯示器的方法及設備 - Google Patents

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Abstract

敘述用於操作一電光顯示器的技術，以減少在已顯示影像中光邊緣假影之出現。一種用於操作該電光顯示器的方法，包括：當從第一影像轉變至第二影像時，偵測第一像素的一空狀態轉變。該方法更包括：當從該第一影像轉變至該第二影像時，判定該第一像素之臨界數量的基本相鄰像素是否從一黑狀態轉變至一白狀態。該方法更包括：響應於轉變至第三影像的一後續轉變，施加一電壓訊號至該第一像素，其中該電壓訊號具有一波形，該波形係構造成產生用於該第一像素的一光學黑狀態。

Description

用於在白模式中操作電光顯示器的方法及設備
[相關申請案之參照]
此專利申請案係主張於2016年2月8日提出申請之美國臨時申請案第62/292,829號的利益。
此專利申請案係有關美國專利號5,930,026、6,445,489、6,504,524、6,512,354、6,531,997、6,753,999、6,825,970、6,900,851、6,995,550、7,012,600、7,023,420、7,034,783、7,116,466、7,119,772、7,193,625、7,202,847、7,259,744、7,304,787、7,312,794、7,327,511、7,453,445、7,492,339、7,528,822、7,545,358、7,583,251、7,602,374、7,612,760、7,679,599、7,688,297、7,729,039、7,733,311、7,733,335、7,787,169、7,952,557、7,956,841、7,999,787、8,077,141、以及8,558,783；以及美國專利申請案公開號2003/0102858、2005/0122284、2005/0253777、2006/0139308、2007/0013683、2007/0091418、2007/0103427、2007/0200874、2008/0024429、2008/0024482、2008/0048969、2008/0129667、2008/0136774、2008/0150888、2008/0291129、2009/0174651、2009/0179923、2000/0195568、 2009/0256799、2009/0322721、2010/0045592、2010/0220121、2010/0220122、2010/0265561、2011/0285754、2013/0194250以及2014/0292830；PCT申請案公開號WO 2015/017624；以及2016年2月4日提出申請之美國專利申請案號15/015,822。
前述專利案及專利申請案為了方便起見，之後可以整體地稱為「MEDEOD(用於驅動電光顯示器的方法)」專利申請案。這些專利及其審查中專利申請案的完整內容、以及上述提及之所有其他美國專利及已公開及其審查中專利申請案的完整內容，係併入此處以供參照。
本申請案係有關於電光顯示器以及相關設備及方法。
可以藉由施加電壓訊號至電光顯示器的一個或多個像素而操作該電光顯示器。
根據本申請案的一態樣，係提供一種操作電光顯示器的方法。該方法包含：當從第一影像轉變至第二影像時，偵測第一像素的一空狀態轉變。該方法更包含：當從該第一影像轉變至該第二影像時，判定該第一像素之臨界數量的基本相鄰像素是否從一黑狀態轉變至一白狀態；以及，響應於轉變至一後續第三影像的轉變，施加一電壓訊號至該第一像素，其中該電壓訊號具有一波形，該波形係構造成產生用於該第一像素的一光學 黑狀態。
根據本申請案的一態樣，係提供一種顯示器。該顯示器包含一電光顯示器；以及驅動電路，其耦接至該電光顯示器，且構造成執行一方法。該方法包含：當從第一影像轉變至第二影像時，偵測第一像素的一空狀態轉變。該方法更包含：當從該第一影像轉變至該第二影像時，判定該第一像素之臨界數量的基本相鄰像素是否從一黑狀態轉變至一白狀態；以及，響應於轉變至一後續第三影像的轉變，施加一電壓訊號至該第一像素，其中該電壓訊號具有一波形，該波形係構造成產生用於該第一像素的一光學黑狀態。
100‧‧‧顯示器
101‧‧‧電泳介質層
102‧‧‧電極
104‧‧‧膠囊
106‧‧‧電泳粒子
108‧‧‧電壓源
110a‧‧‧像素化電極
110b‧‧‧像素化電極
110c‧‧‧像素化電極
112‧‧‧顯示器控制器
201‧‧‧波形
202‧‧‧波形
302‧‧‧第一影像
304‧‧‧字母l
306‧‧‧字母y
308‧‧‧像素
310‧‧‧第二影像
312‧‧‧像素
402‧‧‧波形
500‧‧‧方法
510‧‧‧第一影像
520‧‧‧動作
530‧‧‧動作
540‧‧‧動作
550‧‧‧動作
560‧‧‧動作
570‧‧‧動作
580‧‧‧動作
590‧‧‧動作
600‧‧‧方法
610‧‧‧動作
620‧‧‧動作
700‧‧‧方法
710‧‧‧步驟
720‧‧‧動作
902‧‧‧空狀態轉變波形
904‧‧‧黑色再生波形
906‧‧‧黑色再生波形
1702‧‧‧表格
1704‧‧‧演算法
1706‧‧‧加法演算法
1708‧‧‧偏移反射率值
1710‧‧‧量化器
將參照所附之圖式而敘述此申請案的各種態樣以及實施例。應理解的是，該等圖式並非一定按比例繪製。在所有出現之圖式中，出現在多個圖式之同一物件係以相同的元件符號來標示。
第1圖係為一電光顯示器的一例子之橫剖面圖的示意圖。
第2A圖係為用來將一像素從一黑狀態轉變至一白狀態的例示波形。
第2B圖係為用來將一像素從一白狀態轉變至一黑狀態的例示波形。
第3A圖及第3B圖係為說明顯示於一電光顯示器上的影像之光邊緣假影之形成的示意圖。
第4圖係為在操作一電光顯示器的例示方法中用於 再生黑色光學狀態之例示波形。
第5圖係為說明根據本發明一些實施例之操作電光顯示器之例示方法的流程圖。
第6圖係為說明根據本發明一些實施例之操作電光顯示器之例示方法的流程圖。
第7圖係為說明根據本發明一些實施例之操作電光顯示器之例示方法的流程圖。
第8A圖係為已顯示之文字沒有修正光邊緣假影之例示影像。
第8B圖係為根據此處所提呈之發明標的，已顯示之文字具有修正光邊緣假影之例示影像。
第9圖係為在一電光顯示器上的模擬殘餘電壓之曲線圖。
第10A圖係為顯示棋盤狀圖案之電光顯示器。
第10B圖係為顯示另一棋盤狀圖案之電光顯示器。
第11圖係為量測輸出反射率對輸入反射率之曲線圖。
第12A圖及第12B圖係為待被顯示於一電光顯示器上的輸入影像。
第12C圖係為在一電光顯示器已經使用第12A圖及第12B圖之影像來更新之後的所得影像。
第13A圖至第13D圖係為驅動波形之實施例，其係根據此處所提呈之揭示文件的實施例。
第14圖係為使用在第13A圖至第13D圖中提呈的波形，量測輸出反射率對輸入反射率之曲線圖。
第15圖係為在一電光顯示器已經使用第13A圖至第 13D圖中提呈之波形來更新之後的所得影像。
第16圖係為模組，說明根據此處所揭示之發明標的，混色處理的一實施例。
本申請案之態樣係有關於利用驅動訊號，以減少顯示在一電光顯示器上之影像的邊緣假影之存在。一種類型的邊緣假影係為在暗色區域中光邊緣之出現，例如顯示於白模式中的文字字符之本體，其中文字是在黑狀態且背景是在白狀態。此類型的假影可能發生於，當使用減少顯示器之閃爍的技術而驅動一顯示器時，藉由不施加電壓訊號(或是0電壓)至從一影像至一後續影像仍保持相同狀態的像素，其可以視為「空狀態轉變」。
當「電光」一詞應用在一材料或一顯示器上時，其係在成像技術中的習知意義，以指稱具有在至少一個光學性質上相異的第一及第二顯示狀態之一材料，藉由施加一電場至該材料來使該材料自其第一顯示狀態改變為第二顯示狀態。儘管光學性質對人眼而言典型為顏色感知，其可為另一光學性質，例如光學透射、反射率、亮度，或者在顯示器的情況下，就可見範圍外之電磁波長的反射率變化的意義而言，其係針對機械讀取、擬色(pseudo-color)。
在此處使用「灰色狀態」一詞。其在成像技術中的習知意義，係指稱介於一像素之兩個極端光學狀 態中間之一狀態，且不一定意謂著這兩個極端狀態之間的黑-白轉變。例如，在上述所參照的數個E-Ink之專利及已公開專利申請案係敘述電泳顯示器，其中極端狀態為白及深藍，以使得中間的「灰色狀態」實際上將是淡藍。實際上，如已經提及的，在光學狀態之改變可能根本不是顏色的改變。此後，「黑色」及「白色」等詞可以指稱顯示器的二極端光學狀態，並且應被理解為正常包括非黑色及白色之極端光學狀態，例如前述之白色及深藍色狀態。此後，「單色」一詞可以用來表示驅動方案，其中僅將像素驅動至它們的二極端光學狀態，而沒有干擾的灰色狀態。
以下大部分的討論將著重在，用於驅動電光顯示器的一個或多個像素之方法，其經由從一初始灰度級(或灰階)轉變至一最終灰度級(其可以與初始灰度級相同或是可以與初始灰度級不相同)。「灰色狀態」、「灰度級」及「灰階」這些詞在此處可以互換使用，並且包括極端光學狀態及中間灰色狀態。目前系統中可能的灰度級數通常為2-16，這是由於例如藉由顯示器驅動器的訊框率及溫度敏感度引起的驅動脈衝的偏離等限制。例如，在具有16灰度級的黑白顯示器中，通常，灰度級1是黑色，灰度級16是白色；然而，黑色及白色灰度級名稱可能會相反。此處，灰階1將用於指定黑色。灰階2將是一個較淺的黑色陰影，因為灰階朝向灰階16(即白色)進展。
「雙穩態」及「雙穩定性」這些詞在此處使 用的是在該技術中的習知意義，以指稱包含具有在至少一光學性質上相異之第一及第二顯示狀態之顯示元件的顯示器，並且使得在任何給定的元件經由一具有有限持續時間的定址脈衝驅動後，且於該定址脈衝已終止之後呈現第一或第二顯示狀態，該狀態將至少持續數次(例如，至少四次)，此為用來改變顯示元件的狀態所需之該定址脈衝的最小持續時間。在美國專利號7,170,670中顯示，某些以粒子為基礎之有灰階能力的電泳顯示器不僅在其極端的黑與白狀態下呈穩態，且亦在其中間的灰色狀態下呈穩態，並且對某些其他類型的電光顯示器而言亦是如此。此類型的顯示器正確地稱之為「多穩態」而非雙穩態，雖然為了方便之故，「雙穩態」一詞可在此處用於涵蓋雙穩態及多穩態這兩種顯示器。
「脈衝」一詞在此處係使用電壓相對於時間之積分的習知意義。然而，某些雙穩態電光介質作用如電荷換能器，且在使用此種介質時，可使用脈衝之一替代定義，亦即可以使用電流對時間的積分(其等於所施加的總電荷)。應該依據介質作用如電壓-時間脈衝換能器或電荷脈衝換能器而定，使用適當的脈衝定義。
此處所使用的「殘餘電壓」一詞係指在定址脈衝(用來改變電光介質的光學狀態之電壓脈衝)終止之後，可能殘留在電光顯示器中的持續性或衰減的電場。此種殘餘電壓可能導致顯示於電光顯示器上的影像非所欲之效應，其包括但不限制為：所謂的「鬼影」現象，其中，在顯示器已經被重寫之後，前一影像的軌跡仍是 可見的。專利申請案2003/0137521係敘述直流(DC)不平衡波形可以如何導致產生殘餘電壓，此殘餘電壓藉由量測顯示器像素的開路電化學電位而確定。
將使用「波形」一詞用於表示整體電壓對時間之曲線圖，用來實現從一特定初始灰度級至一特定最終灰度級之轉變。典型地，此種波形將包含複數個波形元件；其中這些元件基本上是矩形的(亦即，其中一給定元件包含在一段時間內施加固定電壓)；該等元件可以被稱為「脈衝」或「驅動脈衝」。「驅動方案」一詞表示足以實現一特定顯示器的灰度級之間的所有可能轉變之一組波形。顯示器可以使用一個以上的驅動方案；例如，前述美國專利號7,012,600教導了一種驅動方案，其可能需要依據例如顯示器的溫度或其壽命期間已經在其中操作的時間等參數進行修改，且因此顯示器可以設置有將在不同的溫度等等之下使用的複數個不同驅動方案。以此方式使用的一組驅動方案可以被稱為「一組相關的驅動方案」。下述亦是可行的，如同數個前述MEDEOD專利申請案，在相同顯示器的不同區域中同步地使用一個以上的驅動方案，並且以此方式使用的一組驅動方案可以被稱為「一組同步驅動方案」。
已知有數種類型的電光顯示器。一種類型的電光顯示器為一旋轉雙色構件類型，例如在美國專利號5,808,783、5,777,782、5,760,761、6,054,071、6,055,091、6,007,531、6,128,124、6,137,467及6,147,791中所述(儘管此類型的顯示器常稱為「旋轉雙色球」顯示器，但 「旋轉雙色構件」一詞所指稱的更為準確，因為在某些上述提及的專利文件中，旋轉構件並非球形)。此類顯示器使用大量的小主體(其可以是但非限制為球形或圓柱形)，其具有二或多個具有不同光學特徵的區段及一內部偶極。這些主體係懸浮在位於一基質(matrix)中之液體填充的液泡內，液泡係以液體填充，以使得主體能自由旋轉。顯示器的外觀之改變係藉由對其施加一電場，從而使主體旋轉至各種位置，並改變透過一觀看表面所見的主體區段來予以改變。此類型的電光介質典型為雙穩態。
另一類型的電光顯示器使用電致變色介質，例如，採取奈米呈色(nanochromic)薄膜形式的電致變色介質，其包含一電極，該電極至少部分地由一半導電金屬氧化物形成；及複數個附接至該電極的染料分子，能夠進行可逆的顏色變化；參見例如，O'Regan，B.等人之Nature 1991,353,737及Wood,D.之Information Display,18(3),24(2002年3月)。亦參見Bach,U.等人之Adv.Mater.,2002,14(11),845。此類型的奈米呈色薄膜亦在例如美國專利號6,301,038、6,870,657、及6,950,220中敘述。此類型的介質典型亦為雙穩態。
另一類型的電光顯示器係為電子濕潤顯示器，其係由Philips研發並在Hayes R.A.等人之「以電子濕潤為基礎之影片速度電子紙(Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting)」,Nature,425，第383至385頁(2003)中敘述。在美國專利號7,420,549中顯示，此種電子濕潤顯示器可製造為雙穩態。
有一種類型的電光顯示器，其多年來已被熱烈研究及研發之主題，係為以粒子為基礎的電泳顯示器，其中複數個帶電粒子在電場之影響下移動通過一流體。當與液晶顯示器相比時，電泳顯示器可具有下列屬性：良好的亮度及對比度、寬視角、狀態雙穩定性及低功率消耗。儘管如此，這些顯示器之長期影像品質的問題已阻礙其廣泛的使用。例如，組成電泳顯示器的粒子傾向於沈降，導致這些顯示器之不足的使用年限。
如上述所注意到的，電泳介質需要流體之存在。在大多數習知技術的電泳介質中，此流體係為液體，但電泳介質可以使用氣態流體來製造；參見例如，Kitamura T.等人之「用於類似電子紙之顯示器之電顯像劑的移動(Electrical toner movement for electronic paper-like display)」，IDW Japan,2001,Paper HCS1-1及Yamaguchi Y.等人之「使用以摩擦帶電之方式帶電之絕緣粒子的顯示器(Toner display using insulative particles charged triboelectrically)」，IDW Japan,2001,Paper AMD4-4。亦參見美國專利號7,321,459以及7,236,291。當將該介質使用於允許此種沈降的定向時(例如，在介質設定於垂直平面的標誌中)，由於粒子沈降之故，某些以氣體為基礎的電泳介質可能顯現出易受與某些以液體為基礎之電泳介質相同類型之問題。實際上，粒子沈降在某些以氣體為基礎的電泳介質中呈現出，比在某些以液體為基礎的介質中更為嚴重的問題，因為與液體相比，氣體懸浮流體的較低黏度允許電泳粒子更 快速的沈降。
許多讓渡予麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)以及電子墨水公司(E Ink Corporation)、或屬於其名下的專利及專利申請案，係敘述使用於囊封電泳(encapsulated electrophoretic)及其他電光介質中的各種技術。此種囊封電泳介質包含許多小膠囊，其自身各自地包含一在一流體介質中含有電泳流動粒子的內相及一圍繞該內相的膠囊壁。典型地，膠囊自身係容納於一聚合物黏合劑中，以形成位於兩電極之間的一黏著層。在這些專利及專利申請案中所述的技術包括：(a)電泳粒子、流體及流體添加劑；參見例如美國專利號7,002,728、以及7,679,814；(b)膠囊、黏合劑及囊封製程；參見例如美國專利號6,922,276、以及7,411,719；(c)含有電光材料的薄膜及次組件；參見例如美國專利號6,982,178、以及7,839,564；(d)使用於顯示器中的底板、黏著劑層及其他輔助層與方法；參見例如美國專利號7,116,318、以及7,535,624；(e)色彩形成及色彩調整；參見例如美國專利號7,075,502、以及美國專利申請案公開號2007/0109219；(f)用於驅動顯示器的方法；參見前述的MEDEOD專利申請案；(g)顯示器之應用；參見例如美國專利號7,312,784、；以及美國專利申請案公開號2006/0279527；以及 (h)非電泳顯示器，如美國專利號6,241,921、6,950,220及7,420,549；以及美國專利申請案公開號2009/0046082中所述者。
許多前述提及的專利及專利申請案均意識到在一囊封電泳介質中圍繞分離微膠囊的壁可以被一連續相取代，因此製成所謂的聚合物分散電泳顯示器，其中電泳介質包括複數個電泳流體的分離小滴及一聚合物材料的連續相，且此種聚合物分散電泳顯示器內之電泳流體的分離小滴可視為膠囊或微膠囊，即使沒有分離的膠囊膜與每一個別的小滴相關聯亦如是；參見例如前述提及的美國專利號6,866,760。因此，為了本申請案的目的，遂將此種聚合物分散電泳介質視為囊封電泳介質之亞種。
一相關類型的電泳顯示器為所謂的「微胞電泳顯示器」。在微胞電泳顯示器中，帶電粒子及流體並未囊封在微膠囊內，取而代之的是留存在複數個形成於一載體介質(典型地，聚合物膜)內的腔室之內。參見例如美國專利號6,672,921及6,788,499，兩者均讓渡予Sipix Imaging公司。
儘管電泳介質常是不透光的(由於，例如，在許多電泳介質中，粒子實質上阻擋了可見光透過顯示器的傳輸)以及在反射模式中操作，許多電泳顯示器可以製造為以所謂的「快門模式」操作，其中一個顯示器狀態實質上為不透光，而一個則是可透光的。參見例如美國專利號5,872,552、6,130,774、6,144,361、6,172,798、 6,271,823、6,225,971、以及6,184,856。相似於電泳顯示器但依靠電場強度變化的介電泳顯示器，可以以相似的模式操作；參見美國專利號4,418,346。其他類型的電光顯示器亦能夠以快門模式操作。以快門模式操作的電光媒體可能用於全彩色顯示器的多層結構；在此種結構中，與顯示器的觀察表面相鄰的至少一個層以快門模式操作以暴露或隱藏更遠離觀察表面的第二層。
囊封電泳顯示器典型地不遭受習知電泳裝置之群聚及沈降故障模式，並且可以提供另外的優點，例如，在各式各樣的可撓性及剛性基材上印刷或塗布顯示器的能力。(字詞「印刷」之使用意欲包括所有形式之印刷及塗布，其包括但不限制為：預先計量式塗布(pre-metered coating)(例如，方塊式模具(patch die)塗布)、狹縫或擠壓塗布、斜板或階式(cascade)塗布、淋幕式塗布；滾筒式塗布(例如，刮刀滾筒式(knife over roll)塗布、前後滾筒式(forward and reverse roll)塗布)；凹版印刷式(gravure)塗布；浸塗式塗布；噴灑式塗布；液面彎曲式(meniscus)塗布；旋轉式塗布；刷塗式塗布；氣刀式(air-knife)塗布；絲網印刷製程；靜電印刷製程；熱印刷製程；噴墨印刷製程；電泳沈積(參見美國專利號7,339,715)；以及其他相似技術。)因此，所產生的顯示器可以是可撓性的。再者，因為顯示器介質為可印刷(使用各種方法)，顯示器自身可以低成本方式製成。
在本發明的顯示器中，也可以使用其他類型的電光介質。
以粒子為基礎的電泳顯示器以及其他顯示相類似行為的電光顯示器(為了方便起見，此種顯示器之後可以稱為「脈衝驅動顯示器」)之雙穩態或多穩態行為，相較於習知液晶(LC)顯示器之行為，形成鮮明的對比。扭曲向列型液晶不是雙穩態或多穩態，但作為電壓換能器之用，使得施加至此種顯示器之像素的一給定電場，不論先前存在該像素的灰度級，在該像素產生一特定灰度級。再者，LC顯示器僅在一方向上驅動(從非透射或暗至透射或淡)，從一較淡狀態至一較深狀態的逆向轉變，藉由減少或消除電場而影響。最後地，LC顯示器的像素之灰度級對於電場的極性並不敏銳，僅對電場的數值敏銳，以及實際上針對技術理由，商用LC顯示器通常以頻繁的時間間隔將驅動電場的極性反轉。相對而言，針對第一近似，雙穩態電光顯示器作為脈衝換能器，使得像素的最終狀態不僅是依據所施加的電場及此電場施加的時間，也依據在施加電場之前像素的狀態而定。
無論使用的電光介質是雙穩態或不是雙穩態，為了獲得高解析度顯示器，顯示器的各個像素必須是可定址的，而不會受到相鄰像素的干擾。達成此目的的方法之一在於，提供非線性元件陣列，例如電晶體或二極體，具有與每個像素相關之至少一個非線性元件，以產生「主動矩陣」顯示器。定址一個像素的定址電極或像素電極，經由相關的非線性元件而連接至適當的電壓源。典型地，當非線性元件是電晶體時，像素電極連接至電晶體的汲極，並且在以下的詳細敘述中將假設此配 置，儘管其基本上是任意的，且像素電極可以連接至電晶體的源極。按照慣例地，在高解析度陣列中，像素被布置成行及列的二維陣列，使得任何特定像素係由一個特定列及一個特定的行之相交做唯一地定義。每行中的所有電晶體之源極被連接至單個行電極，而每列中的所有電晶體之閘極被連接至單個列電極；再次地，源極至列以及閘極至行之分配是常規的，但是基本上是任意的，並且假如需要可以相反。列電極被連接至列驅動器，其基本上確保在任何給定時刻僅選擇一列，亦即，施加電壓至所選列電極，以確保所選列中的所有電晶體是導通的，然而施加電壓至所有其他列，以確保這些未選擇列中的所有電晶體保持是不導通的。行電極被連接至行驅動器，其放置在各個行電極上，選擇的電壓以將所選列中的像素驅動至其所欲之光學狀態。(前述的電壓係相對於共同前電極，按照慣例地設置在電光介質之中與非線性陣列相對之一側上，且並延伸通過整個顯示器)。在預先選定的間隔已知為「線地址時間」，所選列被取消選擇之後，選擇下一列，以及，改變行驅動器上之電壓，以便寫入顯示器的下一行。重複此過程，使得整個顯示器以逐列的方式被寫入。
施加至相鄰像素的電壓訊號會影響空狀態像素之光學狀態，形成可被攜帶至後續影像之假影。例如，由於電壓訊號經歷黑狀態至黑狀態轉變(B→B)，可能無法將電壓訊號施加至作為文字字符的一部分之像素，從一個影像至一後續影像。此可以藉由將電壓訊號僅施 加至在後續影像之間改變狀態之像素，來減少顯示器的閃爍。儘管可能會減少閃爍，但是藉由此種驅動方案可能產生光邊緣假影。針對經歷空狀態轉變的像素，施加至相鄰像素之電壓訊號可以影響空狀態像素之光學狀態，例如藉由影響經歷空狀態轉變的像素之電泳介質的分布，以及在其光學狀態中產生非所欲之變化。在轉變之期間被識別為保持在黑狀態之像素，可能具有較淡的光學狀態，因為一個或多個相鄰像素經歷黑狀態至白狀態轉變。這些「高光溢出事件」可能發生在電光顯示器中顯示的物件之邊緣，例如文字字符之邊緣，並且可以被攜帶至後續的影像轉變。具有較淡的光學狀態的像素可能在後續的影像轉變中，被顯示黑色光學狀態的像素圍繞，形成光邊緣假影，其針對顯示器的觀看者，相較於假如淡色像素係在一物件之邊緣上可能更為明顯。因此，本申請案的態樣係有關，基於與感興趣像素相鄰的像素之先前轉變，識別可能對已顯示內容之視覺美學有負面影響的像素；以及，當適當時施加適合的修正訊號以減少或消除此種負面影響。
申請人已經意識到，可以藉由下述減少光邊緣假影，識別經歷空狀態轉變的像素；以及，當像素可能有助於光邊緣假影時，施加一波形，該波形係構造成在該等像素中產生光學狀態。該波形可以是一電壓訊號，其構造成再生已經變得較淡或可能變得較淡之像素的光學黑狀態，上述像素因為施加至相鄰像素之電壓訊號而變較淡，例如藉由高光溢出。再生像素的光學黑狀態 可以減少光邊緣之出現，其可能發生於當一像素從非黑狀態轉變至黑狀態，以及已經歷黑狀態的一相鄰像素轉變至黑狀態。波形可以包括一電壓訊號，其具有振幅以及適合於產生所欲之光學狀態的持續時間或時間。電壓訊號可以施加在多個顯示訊框上，以達成像素的所欲之光學狀態。在2016年2月4日提出申請的前述美國專利申請案號15/015,822中敘述了適合波形之例子，包括被稱為反向頂置脈衝(inverted top-off pulse；iTop脈衝)之轉變波形，其全部併入此處以供參照。
然而，假如太頻繁地施加，此種波形可能對顯示器產生不可逆的損害，影響顯示器的性能以及顯示影像之品質。因此，本申請案的態樣係有關以適當地平衡減少光邊緣假影之出現以及施加波形的頻率之方式，將波形選擇性地施加至像素的方法。用於電光顯示器的驅動方案可以包括，識別經歷空狀態轉變之像素，其中像素的光學狀態可能已經受到相鄰像素的轉變之影響。當相鄰像素已經歷可能影響空狀態像素之光學狀態的轉變時，可以施加一波形，用於再生空狀態像素之光學狀態。針對以白模式操作的顯示器，當相鄰像素經歷可能導致像素的較淡之光學狀態的轉變時，驅動方案可以施加一波形，用於再生一光學黑狀態至被指定為保持在黑狀態的像素。在一些實施例中，當像素的一個或多個基本相鄰像素在後續的影像之間經歷白狀態至黑狀態的轉變時，施加波形至像素。在一些實施例中，當一個或多個基本相鄰像素具有後續的黑狀態時，施加波形至像素。
以上所述的態樣及實施例、以及附加態樣及實施例，將在下面進一步敘述。這些態樣及/或實施例可以單獨地使用、共同地使用、或是以二者或更多的任何組合使用，因為本申請案不限於此。
在第1圖中係顯示例示性電泳顯示器架構的橫剖面圖。顯示器100包括電泳介質層101，其可以包含複數個膠囊104，每個膠囊具有圍繞流體的膠囊壁及懸浮在流體中的電泳粒子106。電泳介質層101位在電極102以及像素化電極110a、110b、110c之間，該等像素化電極界定顯示器100的像素。電泳粒子106可以是帶電的，並且響應於由電極102以及電極110a、110b、110c中的一者所產生的電場。適合的電泳介質層之例子係在美國專利號6,982,178及7,513,813中敘述，其全部內容併入本文以供參照。
顯示器100亦包括電壓源108，其耦接至該等電極並且構造成提供驅動訊號至這些電極。儘管第1圖係顯示電極102及110a之間的電壓源108之耦接，電壓源108可以與電極110b及110c耦接，以提供驅動訊號至顯示器100的多個像素。接著，所提供的電壓在電極102以及電極110a、110b、110c中的一個或多個之間產生電場。因此，可以藉由改變施加至電極102以及電極110a、110b、110c中的一個或多個之電壓，來控制電泳介質層101所經歷的電場。改變施加至所欲之像素的電壓，可以提供對顯示器的像素之控制。電泳介質層101內的粒子106可以響應於施加在電極102及電極110a、110b、110c之間 的電壓所產生的電場，在其各自的膠囊104內移動。依據施加至電極的電壓而定，可以控制像素的光學狀態之灰階。
電壓源108可以耦接至顯示器控制器112。顯示器控制器112可以包括驅動電路，其構造成執行操作顯示器100之方法。顯示器控制器112可以包括記憶體，其構造成儲存顯示器100的一個或多個像素之狀態。電流及/或像素的先前狀態可以以任何適合的方式儲存在顯示器控制器112的記憶體中。
雖然第1圖說明微膠囊型電泳顯示器，可以根據本申請案中敘述之技術而使用各種類型的顯示器。通常，包括微膠囊型電泳顯示器、微胞型電泳顯示器、以及聚合物分散電泳影像顯示器(PDEPIDs)的電光顯示器，可以利用本申請案的態樣。再者，儘管電泳顯示器表示根據本申請案之態樣的適合類型之顯示器，但是其他類型的顯示器也可以利用本申請案的一個或多個態樣。例如，旋轉圖像(Gyricon)顯示器、電致變色顯示器、以及聚合物分散液晶顯示器(PDLCD)也可以利用本申請案之態樣。
電泳顯示器的像素，例如第1圖所示的顯示器100之像素，可以依據所施加的電壓訊號而定，將其驅動至不同的光學狀態。用於獲得像素的光學狀態之電壓訊號，可以依據像素的先前光學狀態而定。依據用於像素的所欲之狀態轉換而定，電壓訊號可以包括負電壓及/或正電壓。在第2A圖、第2B圖及第4圖的例子中，正電壓 在y軸上被識別為Vpos且負電壓被識別為Vneg。在一些情況下，具有負電壓的波形，例如第2A圖所示的波形201，可以將電泳顯示器的像素從黑狀態驅動至白狀態。具有正電壓的波形，例如第2B圖所示的波形202，可以將電泳顯示器的像素從白狀態驅動至黑狀態。在第2A圖及第2B圖中，x軸表示時間，且y軸表示電壓。儘管電泳顯示器可以被驅動至另一個灰度級，僅使用兩個灰度級可以簡化用於驅動像素在不同光學狀態之間轉變的波形之數量及複雜性。使用兩個灰度級可能尤其適用於具有較高解析度(例如，大於300dpi、大於500dpi、300dpi至800dpi之間，或是在該範圍內的任何值或值範圍內)的顯示器，因為能夠將文字呈現給具有所欲之品質水準的觀看者。由於相鄰像素之間的串擾，可以將如同此處所述之用於減少光邊緣假影的技術施加於以兩個灰度級(例如，白狀態及黑狀態)驅動的電泳顯示器。針對一些電泳顯示器，施加至像素的電壓訊號可能影響相鄰像素的一部分，例如相鄰像素的大約五分之一。當經歷空轉變的像素具有受相鄰像素影響的光學狀態時，像素之間的串擾可能導致高光溢出事件。
參考第3A圖及第3B圖，進一步討論出現於電泳顯示器上所顯示的文字之邊緣的假影。第3A圖係描述第一影像302(影像1)，其包括表示目前處於黑狀態的像素之字母“x”。在此假設影像1的先前影像包括字母“l”304及字母“y”306的一部分，其由第3A圖的下對角線區域所顯示。與前一影像的字母“l”304及“y”306重 疊的字母“x”之像素，經歷了黑狀態至黑狀態轉變，因為在此例子中，該顯示器係以黑色字母及白色背景而操作。因為電壓訊號不需要改變這些像素的光學狀態，這些重疊像素可以藉由在前一影像及影像1之間經歷空轉變而保持在黑狀態。與字母“x”不重疊之字母“l”304及“y”306的像素，則經歷黑狀態至白狀態轉變，以產生圍繞字母“x”的白色背景。儘管字母“l”及“y”在前一影像中顯示，它們如第3A圖所示，以說明字母“x”的像素與前一影像的字母“l”304及“y”306的像素之間的重疊。
申請人已經意識到，經歷空轉變(例如，黑狀態至黑狀態轉變)的缺少電壓訊號之像素，可能藉由施加至一個或多個相鄰像素的電壓訊號之存在而經歷高光溢出事件。例子之一是像素308。與經歷黑狀態至白狀態轉變的一個或多個像素(例如像素308)相鄰的字母“x”之像素，可能經歷高光溢出事件並且顯現比光學黑狀態較淡。此等像素藉由字母“x”內的深灰色區域而顯示出。在第3A圖所示之所得影像1中，出現較不深色的字母“x”之像素位於文字的邊緣，並且與經歷黑色至白色轉變的像素相鄰。字母“x”的一些像素經歷了白狀態至黑狀態轉變。這些像素係為不與字母“l”304及“y”306重疊的像素，並且可能會看起來比鄰近已經歷黑色至白色轉變的像素之字母“x”的像素更暗。
尤其是當像素經歷後續的空轉變時，由高光溢出事件導致的字母“x”內之較淡像素可能被傳遞至 後續的影像。作為例子之一，第3B圖說明包括字母“b”的第二影像310(影像2)，該字母“b”具有與影像1的字母“x”重疊的像素，該等像素藉由保持在黑狀態而經歷空轉變。由於字母“x”的一些像素因為高光溢出而顯現在較淡的光學狀態，這些像素的較淡之外觀存在於字母“b”的目前影像中，例子之一係為像素312。相較於其他黑色像素，這些較淡的像素產生顯得較不深色之區域。此種淡色像素可以產生影像內的光「邊緣」或「線」之出現，並降低影像的品質。
本申請案的一些實施例係有關以減少在已顯示影像內的光邊緣之出現的方式，來操作電泳顯示器，例如藉由像素312在第3B圖所示的該等影像。電泳顯示器的操作可以包括將電壓訊號選擇性地施加至可能促成出現在光邊緣的像素，例如像素312。像素是否可能促成光邊緣假影，可以藉由像素以及與所討論之像素相鄰的一個或多個像素的先前轉變來判定。在電壓未被施加至經歷空狀態轉變的像素之驅動方案中，此等像素可能最有可能促成光邊緣假影之出現。即使當施加至一個或多個相鄰像素之電壓訊號改變所討論的像素之光學狀態時，此種像素可能經歷高光溢出事件。相鄰像素的數量可能影響像素的高光溢出事件之程度，影響像素的光學狀態。例如，像素可以具有多達四個的基本相鄰像素。當一個基本相鄰像素經歷黑色至白色的轉變時，可能會發生中度的高光溢出事件。當所有四個基本相鄰像素經歷黑色至白色轉變時，可能發生強烈的高光溢出事件。經歷 強烈高光溢出事件的像素可能會顯現比中度高光溢出事件較淡。
藉由施加電壓訊號至所討論的像素以產生像素的光學狀態(例如，黑色光學狀態)，可以減少高光溢出事件的效應。雖然施加電壓訊號可以減少高光溢出像素的出現，施加電壓訊號太頻繁可能會損壞電泳顯示器。電壓訊號可能是直流(DC)不平衡波形，並且可能導致在施加波形時隨著時間在顯示器中殘餘電壓的累積。本申請案的一些實施例係有關偵測像素是否經歷空轉變；在影像轉變之期間，判定像素的臨界數量之基本相鄰像素是否從黑狀態轉變至白狀態；以及在後續影像轉變中，施加電壓訊號至像素。電壓訊號可以具有一波形，其構造成產生像素的光學黑狀態。
施加至像素的轉變之類型，可以由顯示器的像素及/或其他像素的一個或多個先前波形狀態來判定。像素的目前狀態可以判定施加至像素以改變或變更像素的光學狀態之波形的類型。波形狀態可以對應於像素的所欲之光學狀態。顯示器中的該等像素之先前及/或目前狀態可以儲存在顯示器控制器中，或者其他適合的電路，其構造成執行操作顯示器之方法，以及允許基於像素之先前或目前狀態來判定一適當的後續轉變。
本申請案的技術係有關將指示狀態(或是I狀態)與可能已經歷高光溢出事件的像素相關聯，且因此假如不更新、或者修正而施加訊號，則可能容易在後續的影像中顯現為淡色像素。當像素經歷黑狀態至黑狀態轉 變，且一個或多個相鄰像素經歷黑狀態至白狀態轉變時，像素可以假定一指示狀態，或是被分配一指示狀態。這些條件可以識別已經歷高光溢出事件的像素。適用於在已識別的「指示狀態」像素中產生光學黑狀態的電壓訊號之施加，可以施加於後續的轉變中，以減少光邊緣假影的存在。以此方式，指示狀態可以參考應該具有黑色光學狀態的像素，但是因為來自相鄰像素的高光溢出事件可能不會完全暗色。參考第3A圖，像素308可以被設定至指示狀態，因為它保持在黑狀態並且具有經歷黑色至白色轉變的一個或多個相鄰像素。在第3A圖中此種像素有助於在第3B圖中字母“b”所出現的光邊緣，例如像素312。
根據一些實施例，電壓訊號可以被施加至處於指示狀態(I狀態)的像素，以產生用於像素的光學黑狀態，且可以被稱為「黑色再生波形」。電壓訊號可以在一段持續時間內具有正電壓值(例如，Vpos)，該電壓假設任何適合的值。用於產生光學黑狀態的例示性電壓訊號係如在第4圖中顯示，作為波形402。電壓訊號可以施加在多個顯示訊框上以達成所欲之結果。波形可以被稱為反向頂置脈衝(iTop脈衝)。
操作電光顯示器的方法可以包括：偵測一個或多個像素的空狀態轉變，以及在第一影像及第二影像之間，判定臨界數量的基本相鄰像素是否經歷黑狀態至白狀態轉變。應注意的是，在此上下文中的「第一」及「第二」不侷限於絕對值，而是意在表示前一影像及後 續影像。同樣地，「第三」影像不是絕對值，而是表示「第二」影像之後的影像，並且在「第二」影像及「第三」影像之間可能存在中間影像。當後續狀態為黑狀態時，可以將電壓訊號或iTop脈衝施加至處於指示狀態的像素。第5圖係顯示根據本發明的一些實施例，操作電光顯示器的例示性方法之步驟。方法500可以從第一影像510開始，例如在第3A圖中的影像1之前的影像，其顯示“l”304及“y”306。第一影像510可以具有一組用於顯示器之像素的狀態，其可以儲存在顯示器控制器中，例如第1圖中的顯示器控制器112。在動作520，接收第二影像資料，例如藉由顯示器控制器112。第二影像資料可以包括在顯示器中之像素的光學狀態，以使得顯示第二影像，例如第3A圖中的影像1，其顯示字母“x”。針對給定像素，方法500進行至動作530。假如像素的目前狀態既不是黑色(B)狀態也不是指示(I)狀態，則由動作560施加用於操作電泳顯示器之標準轉變，以藉由動作580顯示第二影像。
在動作530，假如像素的目前狀態是黑色(B)，則方法500進行至動作540，其檢查像素的基本相鄰像素之轉變，以判定一個或多個基本相鄰像素從第一影像至第二影像是否正在經歷黑色(B)狀態至白色(W)狀態轉變。在一些實施例中，動作540可以包括判定像素的臨界數量(例如，1、2、3、4)之基本相鄰像素是否從黑狀態轉變至白狀態。假如沒有經歷黑狀態至白狀態轉變的基本相鄰像素，或者假如經歷黑狀態至白狀態轉變的基本 相鄰像素之數量低於一臨界值，則藉由動作560施加用於操作電泳顯示的標準轉變，以藉由動作580顯示第二影像。相對地，假如存在經歷黑狀態至白狀態轉變的一個或多個基本相鄰像素，或者假如經歷黑狀態至白狀態轉變的基本相鄰像素之數量高於一臨界值，則藉由動作570將像素的狀態設定至指示(I)狀態，以藉由動作580形成第二影像。在此方式中，像素被識別為潛在地經歷藉由其基本相鄰像素的一個或多個像素之高光溢出事件。
在動作530，假如像素的目前狀態處於指示(I)狀態，則方法500進行至動作550，其從第二影像的資料來判定像素的下一狀態。假如像素的下一狀態不是黑狀態(例如，白狀態)，則藉由動作560施加用於操作電泳顯示器的標準轉變，以藉由動作580顯示第二影像。假如像素的下一狀態是黑色(B)狀態，則藉由動作590施加黑色再生波形至像素，例如第4圖所示的黑色再生波形，以藉由動作580顯示第二影像。在此方式中，黑色再生波形被施加至已識別為可能經歷了高光溢出事件的這些像素，如由指示(I)狀態而指示。例如，當從第3A圖的影像1進行至第3B圖的影像2時，針對像素308，可能發生動作550及590。
此種操作電光顯示器的方法之附加步驟，可以在施加黑狀態再生波形時提供選擇性。第6圖係顯示根據另一實施例的方法600之步驟，其包括第5圖所顯示之方法500的該等步驟之附加步驟。這些附加步驟在動作590中提供了當施加黑色再生波形時的進一步選擇。具有 藉由動作530作為指示(I)的目前狀態，以及具有藉由動作550作為黑色(B)狀態之下一狀態之像素，進行至方法600的步驟610，其檢查在轉變至第二影像時，該像素的一個或多個基本相鄰像素的轉變類型。假如一個或多個基本相鄰像素從白色(W)狀態轉變至黑色(B)狀態，則藉由動作590將黑色再生波形施加至像素，以藉由動作580顯示第二影像。在一些實施例中，假如從白色(W)狀態轉變至黑色(B)狀態的基本相鄰像素之數量高於一臨界值，則施加黑色再生波形至像素。假如像素不符合動作610的條件，其中沒有從白色(W)狀態轉變至黑色(B)狀態的基本相鄰像素，或是經歷此種轉變的基本相鄰像素的數量低於一臨界值，則藉由動作620將像素設定至指示(I)狀態。在此方式中，當一個或多個基本相鄰像素轉變至黑狀態時，像素可以接收黑色再生波形，以減少在較暗像素旁邊之較淡像素的可能性，且因此，減少針對所顯示的第二影像之觀看者的光邊緣假影的可觀看性。藉由在此種條件下選擇性地施加黑色再生波形，可以達成減少光邊緣的存在及施加波形的頻率之平衡。
第7圖係顯示可以在操作電光顯示器中實現的供選擇步驟。方法7包括在第5圖中所顯示之方法500的該等步驟之附加步驟。這些附加步驟在動作590中提供了當施加黑色再生波形時的進一步選擇。具有藉由動作530作為指示(I)狀態的目前狀態，以及具有藉由動作550作為黑色(B)狀態的下一狀態之像素，進行至方法700的步驟710，其在第二影像中檢查像素的一個或多個基本相 鄰像素的下一狀態。假如一個或多個基本相鄰像素具有作為黑色(B)狀態的下一狀態，則藉由動作590將黑色再生波形施加至像素，以藉由動作580顯示第二影像。在一些實施例中，假如轉變至黑色(B)狀態之基本相鄰像素之數量高於一臨界值，則藉由動作590將黑色再生波形施加至像素。假如像素不符合動作710的條件，其中不存在具有作為黑色(B)狀態的下一狀態之基本相鄰像素，或是轉變至黑狀態的基本相鄰像素之數量低於一臨界值，則藉由動作720將像素設定至指示(I)狀態。方法700提供用於選擇性地施加黑色再生波形至像素的供選擇方法，以減少顯示在電光顯示器上之影像的光邊緣假影之存在。
此處所述的技術可以減少在電光顯示器上顯示影像(例如文字)的光邊緣假影之存在。第8A圖係顯示在電光顯示器上顯示的文字的例示影像，其中未使用此種光邊緣修正。在文字中較淡的區域之出現，尤其是字母“v”及“j”，是存在的。第8B圖係顯示以此處所述的方式操作之電光顯示器上所顯示的相同文字之例示影像，以減少此種光邊緣假影的存在。
用於再生像素的黑色光學狀態之電壓訊號，可能是直流不平衡的，且由於顯示器中殘餘電壓的累積而產生對顯示器的不可逆損壞。本申請案的技術係有關選擇性地施加波形以減少殘餘電壓的累積以及對顯示器的損壞之方法。第9圖說明在顯示器上之模擬殘餘電壓的曲線圖，其參考空狀態轉變波形902，使用根據此處所述之用於不同類型的黑色再生波形之技術的光邊緣修正操 作方法，針對顯示器上顯示4500個後續影像(例如，文字頁面)的顯示器使用場景。假如黑色再生波形904包括21訊框的+15V驅動訊號，則此種波形可以在顯示器的像素，產生超過2.5V的殘餘電壓，這可能損壞顯示器。然而，假如黑色再生波形906包括6訊框的+15V驅動訊號，加上填充了4訊框，則此種波形可以在像素產生小於0.5V的殘餘電壓，這可以被視為是適當量的殘餘電壓，以減少對顯示器的損壞。
差分高光溢出
除了上述的高光溢出效應之外，電泳顯示器(EPD)的影像品質可能另外受到所謂的差分高光溢出效應的影響。第10A圖及第10B圖係為二棋盤狀影像圖案，用於說明高光溢出(或差分高光溢出)的差異，其依據先前顯示的影像是純黑色或是純白色以及是否使用所謂的直接更新(DU)波形來更新EPD而定。DU波形以此種方式更新EPD，使得經過黑色至白色轉變以及白色至黑色轉變的EPD像素，接收單個驅動脈衝，其中典型的脈衝具有約250ms的持續時間。在一些實施例中，可以將第2A圖及第2B圖中提呈的波形用作DU波形。所有其他像素(不經過轉變)都會接收到一個空波形(亦即，空的或是不更新)。因此，DU波形係特徵化為1位元波形。因此，如第10A圖所示，經過黑色至黑色轉變的像素接收空波形，而其經過黑色至白色轉變之相鄰像素接收到DU波形。同樣地，在第10B圖中，從白色至白色保持的像素接收到空波形，而其經過白色至黑色轉變之相鄰像素接收到DU波 形。
從第10A圖及第10B圖可以看出，像素之間的串擾可能導致光學假影(亦即，高光溢出)，其中像素高光溢出，且溢出至其相鄰像素。藉由第10A圖及第10B圖的比較可以看出，差分高光溢出係發生於，當高光溢出特性依據由EPD的像素所顯示之先前影像而有所不同時，其中相較於當先前影像是白色時，黑色及白色棋盤之平均反射率，當先前影像是黑色時是較淡的。
第11圖係為量測輸出反射率對輸入反射率的曲線圖，該輸入反射率係來自純黑色與純白色之間的反射率線性地間隔開之32個不同先前狀態。在此量測設定中，先前狀態是藉由使用分散點排序混色的1位元混色而渲染的灰階。例如，中間灰階的先前狀態可以是具有50%黑色像素及50%白色像素的棋盤，其中每個正方形是單個像素。由此先前狀態，將EPD用DU更新至被稱為輸入反射率的另一灰階。此輸入反射率對應於待被顯示的所欲之灰階。在此設定中，輸入反射率的範圍係為0至1，其中0為純黑色，1為純白色。輸出反射率是來自最終影像在顯示器上所量測之反射率。此種曲線被稱為色調再現曲線(TRC)。如第11圖所示，TRC依據先前狀態而顯著地變化，此主要是由於差分高光溢出。
在一些情況下，如第12C圖所顯示，在第11圖中所示的差分高光溢出之等級，可能導致顯著的影像鬼影(例如，在影像品質達至10L*)，其中第12A圖是第一輸入影像，第12B圖是待顯示於EPD上的後續影像。
在一些實施例中，可以藉由將EPD像素設定至原始或開始光學狀態(例如，純白色)，而顯著地減少鬼影效應。在此方式中，EPD可以用更新時間快(例如，250ms)的DU波形方便地更新。在使用中，可以設計更新波形，使得所有的像素在進入其最終狀態之前首先變為白色。其結果是，無論所有像素來自哪裡，它們的高光溢出將始終是相同的，此有效地消除了差分高光溢出。
在一些實施例中，可以配置驅動波形，使得所有像素在任何像素開始轉變至黑色之前完成其轉變至白色，且波形的每個相位或轉變在時序上是對準的(例如，波形的轉變係相同時間開始及結束)。具體地，針對此設定，所有像素在任何像素開始轉變至黑色之前完成其轉變至白色。實際上，它將看起來像一個白頁被插入在從一影像至另一影像的任何轉變的中間。它也會導致轉變外觀，針對典型的GC波形，其可能被敘述為「乾淨」或「平靜」，以相對於「華而不實」。此將使EPDs中的1位元使用具有合理的鬼影性能。
第13A圖至第13D圖係說明四個主動轉變的例示性1位元波形：黑色至白色(第13A圖)、黑色至黑色(第13B圖)、白色至黑色(第13C圖)、以及白色至白色(第13D圖)。整體而言，波形可以包括6個可調波形參數：pl1BB、pl2BB、pl1BW、pl2WB、間隙、以及填充。參數pl1BB及pl1BW對應於針對黑色至黑色及黑色至白色轉變，驅動至白色之脈衝長度；參數pl2BB及pl2WB對應於針對黑色至黑色及白色至黑色轉變，驅動至黑色之脈衝長度。這些4 個參數可以獨立地從50ms調整到500ms。間隙參數對應於最後一次驅動至白色之結束(針對黑色至黑色或是黑色至白色轉變)以及第一次驅動至黑色的開始(針對黑色至黑色或是白色至黑色轉變)之間的時間間隙。間隙參數在持續時間上，可能介於0至100ms之間變化。填充參數對應於最後一次驅動至黑色以及波形結束之間的時間，且其在持續時間上，也可能介於0至100ms之間變化。再者，波形轉變係對準的，以便產生非常乾淨的轉變外觀。在第13A圖至第13D圖中，波形係顯示為左對準的，此意謂著驅動至白色及驅動至黑色，所有都在相同時間上開始。然而，下述亦是可行的，波形是右對準的，此意謂著驅動至白色及驅動至黑色，所有都在相同時間上結束。白色至白色的轉變是空的，以進一步減少波形閃爍，及導致乾淨的轉變外觀。這些波形可以與其他驅動演算法或驅動方案(例如，E Ink Regal演算法)結合，以獲得更好的性能，並避免利用此方案的邊緣累積。在某些情況下，例如，白色至白色像素可以接收空波形或是藉由Regal演算法判定的T或F轉變。T轉變將被正確地置放，使其位於驅動至白色之內。
在一些實施例中，可以進一步地調整上述的參數，以符合各種設計目標，例如使波形區域鬼影及高光溢出最小化，以及將顯示器可靠度最佳化。某些參數組合可能導致使用中之顯示器所經歷的顯著之直流不平衡(DC-imbalance)。因此，為了確保長期的可靠度並且避免顯示器性能隨時間的退化，較佳地係控制由此波形引 入的直流不平衡的量。如第14圖所示，此波形概念導致差分高光溢出的顯著減少。
相較於第12C圖中提呈的影像，採用第13A圖至第13D圖中所討論的波形，提供由於差分高光溢出的顯著減少而無鬼影之所得圖式。雖然此波形配置導致比DU波形更長的更新時間，且類似於典型的GC波形，波形對準導致非常乾淨及低閃爍的轉變外觀，使更新轉變看起來更快且更直接，特別是相較於典型GC波形，當顯示影像時看起來是很華麗的。
歷史依賴高光溢出模組
如上所述，當兩個相鄰像素經歷不同的轉變時，可能存在一些串擾，且它們可能影響它們的相鄰像素之光學狀態。當此採用最終光學狀態之一者的淨延伸超過另一者之形式時，可以考慮「高光溢出」的假影。在物理上，此可以採取許多形式，但實際上可以將其總結為從兩個像素區域預期之標稱平均值的反射率之淨增加或是淨減少。此最容易表示為針對該高光溢出對轉變之「有效高光溢出寬度」(EBW)，其中假如淨效應變淡則為正的單位長度之數量，假如淨效應變暗則為負的單位長度之數量。接著，可以使用此EBW數量，藉由將EBW乘以該對的兩個標稱光學狀態及邊緣密度(長度/面積)的差，而預測在某些區域中從這些像素對預期的增量反射。
請參照表格1，表格1說明根據此處所提呈之發明標的，將被使用於評估像素高光溢出之一組參數。在表格1中提呈用於混色模組的參數表格，其可以用於： (1)對每個顯示器像素之局部高光溢出逐漸地模組化，以及(2)使用該模組來修改誤差擴散演算法，以使適當地將該影像混色。在一些實施例中，針對該影像中的每個像素邊緣，保持高光溢出的目前光學衝擊之估算。由於邊緣是像素的兩倍，因此在記憶體中保持兩個顯示器尺寸(像素數)陣列以容納此資訊是方便的。為了我們的目的，我們將它們稱為bloomUp及bloomLeft，它們分別地容納與相關像素的上方相鄰像素及左方相鄰像素之高光溢出引起之光學效應的估算。假如顯示器的先前狀態及目前狀態是已知的，則可以藉由檢查特定邊緣〔上方(up)或左方(left)〕上的每個像素對來更新下一個bloomUp及bloomLeft陣列，並將其替換為表格1中所示的表格中所計算之值。
如表格1所顯示，參數αK及αW是從系統量測值除以像素邊緣之長度而得到的有效高光溢出寬度(EBW)分數(分別地用於黑色及白色像素)。參數β及αKW可以從特殊實驗得出，其中棋盤中的像素被連續地切換且量測所得到的光學狀態。接著，此資料可以適配至模組，以使查找參數。β參數表示先前高光溢出不抹除的程度。在500dpi面板上使用V320的一個實際例子中，我們有β=0.54，此意謂著，恰好超過在此特定更新對之後所餘留的先前高光溢出效應的1/2。
應當理解的是，在表格1所顯示的參數是模型的一個例示性配置，因為這些參數及精確配置可以被方便地調整以更佳地適應使用者的特定需求。例如，表格1 係顯示，基於相關高光溢出像素對的目前狀態及下一狀態以及目前值x(n)，針對bloomUp或bloomLeft表列值的新值x(n+1)。這是從一個假設來看，假如該對的下一狀態是相同的，則不存在高光溢出，因此零表列值。然而，即使是當使用高光溢出減少波形(例如，Regal演算法/波形)，一些邊緣能夠在這些情況下保留，且此可能被包括在該模型中。更廣泛地，在表格1所顯示的表格中之每個表列值可能具有針對該模型的公式，而該公式包括抹除項及貢獻項。
在使用時，在表格1中所提呈的參數能夠以至少兩種方式併入至混色處理中。首先，最簡單的方法是，在誤差擴散中做出量子化決策作為標準。接著，一旦做出決策，當計算待被擴散之誤差時，藉由包括針對該決策之高光溢出更新模型的結果，計算實際的光學效應。由於誤差擴散是因果關係，且正常是從上到下逐列地計算，上方及左方相鄰像素的輸出(下一狀態及誤差)業為已知，故一旦做出決策，就可以更新bloomUp及bloomLeft值。在第16圖中所示的第二種方法，將在量化器中直接地使用高光溢出模型。在此情況下，針對所考量的像素之兩個可行輸出選項而計算bloomLeft及bloomUp值。接著，將它們用於修改呈現作為量化器的選擇之光學狀態，且因此量化器將是前瞻性的，並且知道哪個選擇將引入最小誤差。
具體地，第16圖說明根據此處提呈的發明標的之混色系統(例如，誤差擴散演算法1704)，其構造成 計算顯示器像素的灰階。在此配置中，此誤差擴散演算法1704可以被設計為以迴圈方式工作，使得已計算的bloomLeft及bloomUp值可以反饋至演算法1704，以計算後續的值。在此方式中，整體的系統是自動調整的，並且連續地更新中。初始地，可以使用從表格1702查找的參數來計算初始的bloomLeft及bloomUp值，其中表格1702類似於表格1中所提呈的參數表格。在一些實施例中，初始的bloomLeft及bloomUp值可以是實驗預定的，並且一起地，可以經由加法演算法(summation algorithm)1706饋送初始預期反射率值rB。加法演算法1706可以計算偏移反射率值1708，該值待被饋送至演算法1704的量化器1710，而量化器1710係構造成計算下一像素更新的bloomLeft及bloomUp值。在此方式中，如上所述，顯示器像素的灰階可以依據每個像素之高光溢出效應(係依據先前的光學狀態而定)而連續地調整。
因此，已經敘述了此申請案之技術的數個態樣以及實施例，應理解的是，對於熟悉此技藝之普通人士將輕易地想到各種改變、修改、及改良。此種改變、修改、及改良旨在落入本申請案中敘述之技術的精神及範圍之內。因此，應理解的是，前述實施例僅作為例子而提呈，並且在所附之請求項及其均等範圍之內，可以以與具體敘述的不同的方式來實施本發明的實施例。再者，假如此種特徵、系統、物件、材料、套組及/或方法不相互矛盾，則此處所述的兩個或多個特徵、系統、物件、材料、套組及/或方法之任何組合都包括在本揭露文件的範圍內。
再者，如所敘述的，一些態樣可以被實現為 一種或多種方法。作為方法之一部分執行的動作可以以任何適合的方式排序。因此，可以構造其中以不同於所示的順序執行動作的實施例，其可以包括同步地執行一些動作，即使在說明性實施例中顯示為順序之動作。
此處所定義及使用的所有定義，應理解為對照字典定義、藉由參照併入的文獻中的定義、及/或已定義術語的普通含義。
在本說明書及請求項中，此處使用的不定冠詞「一(a)」及「一(an)」除非明確指出相反，應理解為意謂「至少一個」。
在本說明書及請求項中，此處使用的片語「及/或(and/or)」應當被理解為意謂著所連接的元件中的「一者或兩者」，亦即，在某些情況下結合存在的元件，以及在其他情況下分離存在的元件。
如在本說明書及請求項中此處所使用，片語「至少一個」對於一個或多個元件的列表，應被理解為意謂著至少一個元件，其選自在元件列表中的任何一個或多個元件，但不一定包括在元件列表中具體列出之每個元件中的至少一個元件，而不排除元件列表中的元件之任何組合。此定義也允許除了在片語「至少一個」所指的元件列表中具體識別的元件之外，可以可選擇地存在元件列表外之元件，無論與特定識別的這些元件相關或不相關。
在請求項中、以及在上述說明書中，所有連接片語如「包含」、「包括」、「帶有」、「具有」、 「含有」、「包含有」、「持有」、以及其他短語，應被理解為是開放式的，亦即，意謂著包括但不限於此。連接片語「由...組成」及「基本上由...組成」應該是封閉式的或半封閉式的。

Claims (10)

  1. 一種操作電光顯示器的方法，包含：當從第一影像轉變至第二影像時，偵測第一像素的一空狀態轉變；當從該第一影像轉變至該第二影像時，判定該第一像素之臨界數量的基本相鄰像素是否從一黑狀態轉變至一白狀態；以及響應於轉變至一第三影像的後續轉變，施加一電壓訊號至該第一像素，其中該電壓訊號具有一波形，該波形係構造成產生用於該第一像素的一光學黑狀態。
  2. 如請求項1之方法，其中當該第一像素在該第一影像中具有一黑狀態且在該第二影像中具有一黑狀態時，該第一像素的該空狀態會發生。
  3. 如請求項1之方法，其中假如該第一像素的一後續狀態是一黑狀態，該波形被施加至該第一像素。
  4. 如請求項1之方法，其中當轉變至該第三影像時，假如該第一像素之第二臨界數量的基本相鄰像素轉變至一黑狀態，該波形被施加至該第一像素。
  5. 如請求項1之方法，其中當轉變至該第三影像時，假如該第一像素之第二臨界的基本相鄰像素從一白狀態轉變至一黑狀態，該波形被施加至該第一像素。
  6. 如請求項1之方法，其中該方法更包含：當從該第一影像轉變至該第二影像時，假如該第一像素之臨界數量的基本相鄰像素從一黑狀態轉變至一白狀態，儲存與該第一像素相關之指示。
  7. 如請求項6之方法，其中該方法更包含：至少部分地基於該指示的存在，在一後續影像轉變之期間，施加該電壓訊號至該第一像素。
  8. 一種顯示器，包含：一電光顯示器；驅動電路，其耦接至該電光顯示器，且構造成執行一方法，該方法包含：當從第一影像轉變至第二影像時，偵測第一像素的一空狀態；當從該第一影像轉變至該第二影像時，判定該第一像素之臨界數量的基本相鄰像素是否從一黑狀態轉變至一白狀態；以及響應於轉變至第三影像的一後續轉變，施加一電壓訊號至該第一像素，其中該電壓訊號具有一波形，該波形係構造成再生用於該第一像素的一光學黑狀態。
  9. 如請求項8之顯示器，其中該臨界數量的基本相鄰像素係為1。
  10. 如請求項8之顯示器，其中該臨界數量的基本相鄰像素係為大於1。
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